用于共聚作用的反應加速劑、電絕緣帶、電絕緣體和固結體的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種用于共聚作用的反應加速劑、一種具有該反應加速劑的 電絕緣帶、一種具有該電絕緣帶的電絕緣體和一種具有該反應加速劑的固結體 (Konsolidierungskorper)。
【背景技術】
[0002] 電機、例如馬達和發電機具有電導體、主絕緣部和定子疊片組。主絕緣部用于將導 體相對彼此、相對于定子疊片組和相對于周圍環境電絕緣的目的。在電機運轉時，通過局部 放電能夠形成火花，所述火花能夠在主絕緣部中形成所謂的"樹枝狀"通道。由于"樹枝狀" 通道能夠導致電擊穿主絕緣部。通過在主絕緣部中應用具有高的局部放電抗性的云母實現 防止局部放電的阻擋部。所述云母以小板狀的、常規顆粒大小從幾百微米至幾毫米的云母 顆粒的形式使用，其中云母顆粒被加工成云母紙。為提高強度和改進可加工性，應用電絕緣 帶，所述電絕緣帶除了云母紙外具有載體結構。
[0003] 為了制造主絕緣部，電絕緣帶圍繞導體纏繞并且緊接著以合成樹脂浸漬。合成樹 脂在存在反應加速劑的情況下被硬化，其中使用常規的環烷酸鋅，例如環戊酸和環己酸的 混合物的鋅鹽。混合物在特定的溫度范圍之內蒸餾原油時獲得，這能夠引起：根據原油的不 同批次，不同批次間的混合物也能夠不同地組成。由此合成樹脂的硬化特性同樣地能夠在 批次間變化。因此需要耗費地制備每個批次的環烷酸鋅，例如通過調節其pH值、酸值和粘 性來制備。
[0004] EP 0 198 195 A2描述了辛酸鋅作為反應加速劑。US 4 178 274 A描述了 2-乙 基己酸鋅作為反應加速劑。US 3 449 641 A公開了存在環氧樹脂的的異辛酸鋅。GB 1 557 641 A描述了存在環氧樹脂的2-乙基己酸鋅。US 6 190 775 B1描述了一種柔性的絕緣帶。 GB 2 019 778 A公開了一種浸漬的云母薄膜。EP 1 850 460 A2公開了存在環氧樹脂的環 烷酸鋅。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的是提供一種用于共聚作用的反應加速劑、一種具有該反應加速劑的 電絕緣帶、一種具有該電絕緣帶的電絕緣體和一種具有該反應加速劑的固結體，其中反應 加速劑能夠以一致品質獲得。
[0006] 根據本發明，具有結構式/^aVRtCVZr^的化合物作為用于羧酸酐和環氧乙烷 的混合物的共聚作用的反應加速劑，其中R 1和R2分別彼此獨立地為直鏈烷基基團或者分枝 烷基基團。根據本發明的電絕緣帶，優選具有云母和/或氧化鋁的電絕緣帶具有帶有結構 式RiCCVRtCVZr^的化合物，其中R 1和R2分別為直鏈烷基基團或者分枝烷基基團。根據本 發明的用于電導體的電絕緣體具有根據本發明的電絕緣帶，其中由羧酸酐和環氧乙烷的混 合物在存在具有結構式RiCCVRtCVZr^的化合物的情況下被硬化，其中R 1和R2分別為直鏈 烷基基團或者分枝烷基基團。
[0007] 根據本發明的用于旋轉的電機的繞組頭部的固結體具有多孔的和非導電的基本 體，所述基本體具有帶有結構式RiCCVRtCVZr^的化合物并且由羧酸酐和環氧乙烷的混合 物浸透，所述混合物在存在具有結構式RiCCVRtCVZr^的化合物的情況下硬化，其中R 1和R2 分別為直鏈烷基基團或者分枝烷基基團。
[0008] 具有結構式RiaVRtCVZr^的化合物有利地以一致品質是市售的和/或以一致品 質是可制造的。因此有利地確保：通過作為反應加速劑的化合物的應用，批次間的混合物的 共聚作用基本相同地進行。此外，具有所述化合物的電絕緣帶由于化合物的品質一致而分 別具有一致的浸漬特性，因此有利地能夠由混合物以一致的品質浸透電絕緣帶。通過相同 進行的共聚作用和一致地浸透電絕緣帶，能夠有利地制造具有品質一致的電絕緣體和固結 體。
[0009] 電絕緣體例如能夠設作為用于電的發電機的主絕緣部。也可以考慮的是：主絕緣 部設置在電的發電機的繞組頭部的區域中。如果應用氧化鋁用來代替云母或者除云母之外 應用氧化鋁，則得到主絕緣部的更高的導熱性，由此主絕緣部的溫度能夠保持得低進而所 述主絕緣部的使用壽命有利地是長的。
[0010] 優選R1和R2分別彼此獨立地為c6烷基、C 7烷基、C8烷基、(：9烷基或者C1(l烷基。令 人驚訝的是，具有帶有所述烷基基團的反應加速劑的電絕緣帶能夠比具有環烷酸鋅的情況 下更快地并且更均勻地由混合物浸透，由此在由羧酸酐和環氧乙烷構成的混合物硬化后， 有利地構成均質的電絕緣體。這同樣適用于固結體。
[0011] R1和R 2優選分別彼此獨立地為：n-庚基、1-甲基-n-己基、2-甲基-n-己基、 3-甲基-n-己基、4-甲基-n-己基、5-甲基-n-己基、3-乙基-n-戊基、2-乙基-n-戊 基、1 _乙基-n_戊基、1，1_二甲基_n_戊基、2, 2_二甲基_n_戊基、3, 3_二甲基_n_戊基、 4, 4-二甲基-n-戊基、1，2-二甲基-n-戊基、1，3-二甲基-n-戊基、1，4-二甲基-n-戊基、 2, 3-二甲基-n-戊基、2, 4-二甲基-n-戊基、3, 4-二甲基-n-戊基、1，1，2-三甲基-n- 丁 基、1，1，3-三甲基-n-丁基、1，2, 3-三甲基-n-丁基、1，2, 2-三甲基-n-丁基、2, 2, 3-三 甲基-n- 丁基、2, 3, 3-三甲基-n- 丁基、1，3, 3-三甲基-n- 丁基、1-乙基-1-甲基-n- 丁 基、1-乙基-2-甲基-n- 丁基、1-乙基-3-甲基-n- 丁基、2-乙基-1-甲基-n- 丁基、2-乙 基甲基丁基、2-乙基甲基丁基、I-異丙基丁基、2-異丙基丁基、 1，1，2, 2_四甲基_n_丙基、1，1_二乙基_n_丙基、2, 2_二甲基-1-乙基_n_丙基、1，2_二甲 基-1-乙基-n-丙基、1-異丙基-1-甲基-n-丙基或者1-異丙基-2-甲基-n-丙基或者新壬 基、優選叔(： 9烷基基團、尤其優選1，1-二甲基-n-庚基、1，1，2_三甲基-n-己基、1，1，3_三 甲基-n-己基、1，1，4_三甲基-n-己基、1，1，5_三甲基-n-己基、1-乙基-1-甲基-n-己 基、1,2-二甲基-1-乙基-n-戊基、1,3-二甲基-1-乙基-n-戊基、1,4-二甲基-1-乙 基-n-戊基、1，1-二甲基-2-乙基-n-戊基、1，1-二甲基-3-乙基-n-戊基、1，1，2,2_四 甲基-n-戊基、1，1，2,3_四甲基-n-戊基、1，1，2,4_四甲基-n-戊基、1，1，3,3_四甲 基-n-戊基、1，1，3,4_四甲基-n-戊基、1，1，4,4_四甲基-n-戊基、1，1-二乙基-n-戊 基、1-甲基-1-n-丙基-n-戊基、1-甲基-1-異丙基-n-戊基、1，1，2,2,3_五甲基-n-丁 基、1，1，2, 3, 3-五甲基丁基、I-乙基-1，2, 2-二甲基丁基、I-乙基-1，2,3-二甲 基-n-丁基、1-乙基-1，3, 3-三甲基-n-丁基、2-乙基-1，1，2-三甲基-n-丁基、2-乙 基-1，1，3-三甲基-n- 丁基、1，2-二甲基-l_n-丙基-n- 丁基、1，3-二甲基-l_n-丙 基-n- 丁基、1-乙基-1-n-丙基-n- 丁基、1，2-二甲基-1-異丙基-n- 丁基、1，3-二甲 基-1-異丙基-n-丁基、1-乙基-1-異丙基-n-丁基、1，1-二乙基-2-甲基-n-丁基、1，1-二 乙基-3-甲基-n-丁基、1，2_二乙基-1-甲基-n-丁基、1-甲基-1-叔丁基-n-丁基、1，1-二 乙基-2. 2- 二甲基_n-丙基、I-異丙基-1，2, 2-二甲基丙基、1，I- 二異丙基-n-丙基、 或者6, 6-二甲基-n-庚基。
[0012] 所述化合物例如包括辛酸鋅和萘酸鋅，其例如以商標名Borchikat 15、Borchikat 22、Soligen Zink 11/12、Octa-Soligen-Zink 22以與環燒酸鋅相比更高的純度而通過德 國的OMG Borchers公司市售。
[0013] 羧酸酐優選是環狀的羧酸酐、尤其是鄰苯二甲酸酐、甲基六氫苯酸酐和/或六氫 苯酸酐。環氧乙烷優選是雙環氧乙烷、尤其是雙酚-A-二縮水甘油醚和/或雙酚-F-二縮水 甘油醚。優選地，由羧酸酐和環氧乙烷構成的混合物具有活性稀釋劑、尤其是苯乙烯，所述 稀釋劑優選以混合物計占〇%至大約60%的質量份額。尤其優選的是質量份額為大約3% 至大約10%的苯乙烯。活性稀釋劑有利地降低混合物的粘性以更好地浸透電絕緣帶和/或 固結體并且在共聚作用中共同反應。
[0014] 電絕緣帶優選由羧酸酐和環氧乙烷的混合物浸透。
[0015] 優選地，電絕緣帶具有局部放電抗性的納米級的顆粒，所述顆粒優選以羧酸酐、環 氧乙烷構成的混合物和顆粒計占2%至10%的顆粒的質量份額。由此電絕緣體的局部放電 抗性升高，由此有利地電絕緣體的使用壽命變長。優選地，顆粒是無機的顆粒，尤其顆粒具 有二氧化娃、二氧化鈦和/或氧化鋁。優選地，顆粒的平均顆粒直徑在lnm至50nm之間。為 了制造電絕緣體，在電絕緣帶浸透前將顆粒添加到由羧酸酐和環氧乙烷構成的混合物。通 過因顆粒與烷基烷氧基硅烷、尤其是甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷和/或三甲 基甲氧基硅烷反應來對顆粒表面進行硅烷化的方式，顆粒的表面能夠被親有機化，使得顆 粒有利地與由羧酸酐和環氧乙烷構成的混合物更好地混合，而不造成顆粒不期望的結塊。 然而，在混合物中的顆粒同樣地加速共聚作用。在混合物中存在納米級的顆粒的情況下，為 了均勻地構成電絕緣體，在電絕緣帶中設有反應加速劑是必不可少的。
[0016] 優選地，電絕緣帶具有多孔的和非導電的載體結構，尤其是粗線、無紡布、海綿、尤 其開孔狀的海綿、玻璃粗線、玻璃粗紗、織物和/或樹脂墊。在此，載體結構的多孔性使得其 能夠由混合物可浸透。載體結構優選具有聚酯、尤其滌綸、和/或聚對苯二甲酸乙酯（PET)。 載體結構優選與絕緣紙、尤其是具有云母和/或氧化鋁的絕緣紙粘貼。絕緣紙優選具有多 孔性使得它能夠由混合物浸透。
[0017] 固結體的基本體優選具有粗線、無紡布、海綿、尤其開孔狀的海綿、玻璃粗線、玻璃 粗紗、織物和/或樹脂墊。優選地，固結體設置在電機、尤其是馬達或者發電機的繞組頭部 的區域中，并且設置在繞組頭部的電導體之間。優選地，固結體設置在繞組頭部的區域中， 即所述固結體引起繞組頭部剛性提高，使得繞組頭部在電機運行時相對于振動激發變得不 靈敏進而具有長的使用壽命。在制造固結體時它能夠同時與電絕緣體由羧酸酐和環氧乙烷 構成的混合物浸透。優選地，固結體的基本體具有聚酯、尤其滌綸、和/或聚對苯二甲酸乙 酯（PET)。
【具體實施方式】
[0018] 通過下面四個實例詳細闡述本發明。
[0019] 在第一實例中，電絕緣體如下制造：多孔的進而可浸漬的具有云母紙的電絕緣帶 借助在溶劑中的由萘酸鋅構成的溶液、尤其是在石腦油中的由萘酸鋅構成的溶液浸透。代 替于浸透的是滾涂、噴涂、浸涂、滴涂、點對點方法和/或吻涂法（Kiss-Coating)。緊接著， 溶劑從電絕緣帶移除，尤其是通過輸送熱量和/或通過真空干燥來移除。電絕緣帶圍繞電 導體纏繞。優選如此卷繞的電導體被引入到具有雙酚-A-二縮水甘油醚和六氫苯酸酐構成 的化學計量的混合物的槽液中。電絕緣帶和在電